摘要：通過煤化工生產(chǎn)中水煤漿計量難的分析,從檢修和調(diào)試實際角度出發(fā)針對性地有效解決水煤漿電磁流量計在具體應(yīng)用中的缺陷和固有的不足。為煤化工設(shè)計院、水煤漿電磁流量計制造廠家、化工生產(chǎn)企業(yè)的檢修單位提供可靠科學(xué)依據(jù)保證煤化工水煤漿計量的正確、可靠和科學(xué)性。
目前工藝氧流量測量技術(shù)已經(jīng)足夠成熟。但是新型的煤化工工藝和惡劣多變的現(xiàn)場條件導(dǎo)致特殊工況的水煤漿介質(zhì)流量監(jiān)測不穩(wěn)定性始終困惑著各個煤化工企業(yè)與流量計廠家。這樣攻克煤化工水煤漿流量監(jiān)測的技術(shù)難題就成了眾多流量計廠家和維護(hù)單位一-直奮斗和追求攻克方向。
經(jīng)眾多流量計廠家和煤化工企業(yè)共同開發(fā)研究、篩選和應(yīng)用一致總結(jié)出到目前為止速度式測量原理的“水煤漿電磁流量計”是測量煤化工水煤漿流量的首選流量計。
但是在電磁流量計實際使用過程中存在著工頻干擾嘈聲、流體介質(zhì)特性產(chǎn)生的電化學(xué)干擾嘈聲、供電電源性等干擾造成了相應(yīng)的水煤漿計量難。
1從檢修、調(diào)試角度分析煤化工行業(yè)水煤漿的計量難點
1.1水煤漿成分復(fù)雜導(dǎo)致計量相關(guān)設(shè)備易損壞造成了計量難
因煤炭在采掘過程中含有鐵絲、銅絲等金屬通過皮帶輸送到棒磨機(jī)或球磨機(jī)里和造紙廢液、甲醇廢水等添加劑進(jìn)行研磨生成含量為60%70%操作密度為1250-~1286kg/m3、動力粘度為700~3000cp的水煤漿。棒磨機(jī)或球磨機(jī)在研磨煤炭碰撞會進(jìn)一步脫落部分金屬顆粒,后續(xù)設(shè)備不可能完全過濾、去除水煤漿中含有金屬顆粒計量過程中的沖擊和磨損容易造成加壓泵及其他計量主輔設(shè)備的易損壞。
1.2水煤漿介質(zhì)的特性造成的計量難
在測量水煤漿、泥漿等液、固兩相混合導(dǎo)電性介質(zhì)流量時,在固體顆�；蛘呃w維介質(zhì)擦過電極表面時電級表面的接觸電化學(xué)電勢突然變化造成從傳感器輸出的電極檢測信號出現(xiàn)尖脈沖漿液(干擾)噪聲,它將造成顯示和信號輸出波動波動量大小與傳感器的勵磁電流頻率1/f的頻譜特性關(guān)系。金屬顆粒的摩擦?xí)a(chǎn)生更加嚴(yán)重的瞬間尖脈沖干擾最終造成電磁流量信號所受干擾嚴(yán)重而導(dǎo)致測量不穩(wěn)定。
1.3加壓泵方面造成的計量難
加壓泵工作時存在脈動流是必然的。在水煤漿制造及普通鍋爐燃燒的加壓環(huán)節(jié)基本.上采用“螺桿泵”因其結(jié)構(gòu)及工作方式在不同的轉(zhuǎn)速下脈動流的波動量很小(波動量--般在0.5%~5%)一般情況下不影響計量和控制應(yīng)用。而“德士古”氣化爐因其工藝要求,水煤漿噴嘴需要加壓泵將水煤漿加壓至6~9.6Mpa才能達(dá)到的霧化效果今后甚至更高所以采用“活塞泵”或“隔膜泵”,因其工作原理及結(jié)構(gòu)即使在滿負(fù)荷工作的情況下加壓打出液體的脈動流的波動量很大(波動量--般在6%~15%),煤漿泵在長期工作后若某一個工作腔出現(xiàn)問題會進(jìn)一步加大其脈動量而且每一一個工作腔的工作狀態(tài)不能在中央控制室進(jìn)行監(jiān)控只能反映在流量計的瞬時顯示及信號輸出波動上。
1.4煤漿輸送管道因素造成的計量難
氣化爐裝置水煤漿的輸送管線--般采用20號碳鋼材質(zhì)。在停止輸送煤漿階段時,管線內(nèi)壁會氧化產(chǎn)生大量的氧化鐵銹水煤漿對管線內(nèi)壁的摩擦?xí)撀浼?xì)小的碳鋼顆粒裹含在煤漿中。電磁流量計在工作時其傳感器測量腔內(nèi)產(chǎn)生的磁場會使金屬顆粒磁化促使煤漿內(nèi)的金屬顆粒吸附在測量電極附近,對電極形成極化電壓會加大電磁流量計本身的測量精度和進(jìn)一步造成增大波動量。而不銹鋼管線基本不存在此問題。
2漿液型電磁流量計在水煤漿行業(yè)中的針對性研究應(yīng)用
2.1電磁流量計的特別安裝要求
嚴(yán)格按照電磁流量計安裝要求安裝,并且盡可能地將三臺電磁流量計安裝在汽化爐頂部。延長流量計的前直管段是解決煤漿加壓泵工作時造成脈動的辦法。
2.2對電磁流量計的特殊加工
用專用量具量出電磁流量計的法蘭接口尺寸并經(jīng)計算和設(shè)計,用316錳絡(luò)合金等特殊材質(zhì)加工成接口法蘭的防護(hù)沖刷磨損套。對電磁流量計的腔室渡上碳化硅(對電磁干擾有防護(hù)作用)防護(hù)沖刷磨損膜。對電磁流量計感應(yīng)電極渡上碳化鎢防護(hù)沖刷磨損膜。
2.3對電磁流量計使用建議
2.3.1在單機(jī)試車階段嚴(yán)禁對電磁流量計送電,先做好煤漿循環(huán)管線磨損防護(hù),利用水煤漿對煤漿管線內(nèi)壁除銹,否則鐵銹會被電磁傳感器內(nèi)壁的磁場吸附在電極附近,對電極形成極化電壓干擾而造成流量計的波動。氣化爐停車后將電磁流量計停電后再清洗管線,避免因電磁流量計傳感器內(nèi)勵磁形成的磁場使吸附在電極附近的鐵銹不能被沖洗干凈。
23.2在正常運行階段突然發(fā)現(xiàn)電磁流量計波動、干擾有以下可能:
2.3.2.1可能是泵引|起的波動
煤漿泵的某一個隔膜工作腔出現(xiàn)異常,流量值的變化可能不大,但流場變化較大而引|起脈動,波動量加大。及時觀察煤漿泵每一個隔膜工作腔體的監(jiān)測壓力表是否均衡。
2.3.2.2可能是煤漿弓|起的波動
煤漿含金屬顆粒量增多堆積在電極附近對電極形成極化電壓干擾而造成流量計的波動及時停車拆檢或沖洗。
2.3.2.3電磁流量計輸出信號突然出現(xiàn)瞬間尖脈沖干擾。
煤漿含的大顆粒金屬或氣泡摩擦,碰撞電極而產(chǎn)生的瞬間尖脈沖干擾若頻繁的出現(xiàn)要檢查煤漿質(zhì)量。電磁流量計的傳感器襯里受耐溫的限制不能使用蒸汽沖洗煤漿管線。
2.3.2.4電磁流量計的參數(shù)整定
電磁流量傳感器在不能按照的安裝條件安裝使用時,可以調(diào)整流量計本身的阻尼時間,以犧牲靈敏度為代價去彌補脈動流造成的波動建議阻尼時間不要超過30s以5-15s。特別是電磁流量計經(jīng)長時間高壓沖刷使用后計量設(shè)備結(jié)構(gòu)因沖刷嚴(yán)重而發(fā)生了一定的變化為了更好適用計量的正確,需用角向磨光機(jī)對里襯碳化硅防護(hù)膜進(jìn)行整形,特別是對感應(yīng)電極的碳化鎢防護(hù)膜整形。但是-定要記住對防護(hù)膜整形后一定要通過計量校準(zhǔn)標(biāo)定整定該電磁流量計的參數(shù)才能正確投運該電磁流量計,才能更好發(fā)揮它在煤化I水煤漿行業(yè)計量中的固有優(yōu)點和特長。
下面以目前國內(nèi)應(yīng)用廣的ABB-E~mag型水煤漿電磁流量計為例示范如何整定參數(shù)如下表1:
該三臺流量計經(jīng)使用18個月后于2010-04-15因計量誤差太大導(dǎo)致氣化爐跳車。經(jīng)拆體檢查和原始安裝數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)三臺漿液型電磁流量計防護(hù)里襯整體平均磨損了0.8毫米的厚度，但感應(yīng)電極因出廠加裝了碳化鎢防護(hù)膜而保護(hù)特好導(dǎo)致了流量計電級與里襯物理與幾何結(jié)構(gòu)的不匹配。為了不影響正常經(jīng)廠家傳真確認(rèn)“要求用角向磨光機(jī)將碳化鎢防護(hù)膜平均打磨0.8毫米的厚度后對流量計重新標(biāo)定和整定參數(shù)”。我公司嚴(yán)格按廠家要求進(jìn)行檢修標(biāo)定和參數(shù)整定現(xiàn)將標(biāo)定時整定好的參數(shù)附后見表2以供參考。
經(jīng)為期3個月的氣化爐開車驗證該檢修、調(diào)試方法科學(xué)可行。從而有力地保證了氣化現(xiàn)場的穩(wěn)定、及時運行,且一下子節(jié)約了大約40萬的生產(chǎn)維簡費。特別值得兄弟企業(yè)借鑒。
綜上通過對煤化工生產(chǎn)中水煤漿計量難的分析從檢修和調(diào)試實際角度出發(fā),針對性地有效采取解決水煤漿電磁流量計在具體應(yīng)用中的缺陷和固有的不足。為煤化工設(shè)計院、水煤漿電磁流量計制造廠家、化工生產(chǎn)企業(yè)的檢修單位提供可靠科學(xué)依據(jù)保證煤化工水煤漿計量的正確、可靠和科學(xué)性。以便水煤漿電磁流量計在今后煤化工生產(chǎn)中進(jìn)一步發(fā)揮它的固有計量特長和優(yōu)點。
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